并行加法英文解释翻译、并行加法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 parallel addition
分词翻译:
并行的英语翻译:
【计】 P
加法的英语翻译:
addition; additive
【计】 ADD; addition
专业解析
并行加法(Parallel Addition)是数字电路设计中的核心概念,指通过同时处理多个二进制位的进位信号与求和运算,实现高速加法操作的技术。其核心原理是通过逻辑电路并行化缩短关键路径延迟,典型应用包括超前进位加法器(Carry-Lookahead Adder)和并行前缀加法器(Parallel Prefix Adder)。
从汉英词典角度可拆解为:
- 并行(Parallel):对应英文"simultaneous processing",指多个计算单元在同一时钟周期内协同工作。
- 加法(Addition):英文为"the arithmetic operation of summing two or more numbers",在数字系统中特指基于布尔代数的二进制加法规则。
工程实现包含三个关键技术:
- 进位生成(Generate):当两加数位均为1时必产生进位,公式表达为 $G_i = A_i cdot B_i$
- 进位传播(Propagate):当任一位为1时允许进位传递,公式为 $P_i = A_i oplus B_i$
- 并行前缀计算:采用Brent-Kung或Kogge-Stone结构,通过树状网络在$log_2 n$时间内完成所有进位计算
该技术已被IEEE 754浮点运算标准采纳,在GPU架构(如NVIDIA CUDA Core)和RISC-V开源指令集中广泛应用。权威参考资料可参见清华大学出版社《计算机组成与设计》硬件/软件接口(David Patterson等著)第3.5章,以及IEEE Xplore数据库收录论文《Low-Latency Parallel Prefix Adders》。
网络扩展解释
"并行加法"是数字电路和计算机算术中的一种加法实现方式,其核心思想是通过同时处理多个二进制位的运算来提高计算速度。以下是详细解释:
-
基本概念:
并行加法器由多个全加器(Full Adder)并行连接组成,每个全加器独立处理一位二进制数的加法运算。例如,一个8位并行加法器包含8个全加器,可同时对两个8位二进制数的每一位进行相加。
-
进位处理方式:
- 行波进位(Ripple Carry):进位信号从最低位依次传递到高位,简单但存在延迟累积问题。
- 超前进位(Carry Lookahead):通过公式提前计算进位,减少延迟。进位公式为:
$$
C_{i+1} = G_i + P_i cdot C_i
$$
其中 ( G_i = A_i cdot B_i )(进位生成),( P_i = A_i oplus B_i )(进位传播)。
- 运算过程示例:
对两个4位二进制数 ( A=1101 ) 和 ( B=1011 ) 进行并行加法:
- 每个位的全加器同时计算 ( A_i + B_i + C_i )。
- 最终结果通过超前进位逻辑快速得出总和与最终进位。
- 性能优势:
- 速度显著高于串行加法(逐位计算)。
- 超前进位加法器的时间复杂度为 ( O(log n) ),而行波进位为 ( O(n) )。
- 应用场景:
- 中央处理器(CPU)的算术逻辑单元(ALU)。
- 需要高速运算的数字信号处理器(DSP)和高性能计算芯片。
对比串行加法:串行加法逐位处理且依赖顺序进位,适合资源受限的低速场景;并行加法以更多硬件资源为代价换取速度,适合现代处理器等对性能要求高的场景。
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